1、教育部教育部“精英杯精英杯”公开课大赛简介公开课大赛简介 2021年6月，由教育学会牵头，教材编审委员会具体组织实施，在全国8个城市，设置了12个分会场，范围从“小学至高中”全系列部编新教材进行了统一的培训和指导。每次指導，都輔以精彩的優秀示範課。在這些示範課中，不乏全國名師和各省名師中的佼佼者。他们的课程，无论是在内容和形式上，都是经过认真研判，把各学科的核心素养作为教学主线。既涵盖城市中小学、又包括乡村大部分学校的教学模式。適合全國大部分教學大區。本課件就是從全國一等獎作品中，优选出的具有代表性的作品。示范性强，有很大的推广价值。第一节走进分子世界第一节走进分子世界我们生活在一个我们生活在
2、一个物质物质世界里。有高世界里。有高山、河流，还有山、河流，还有高楼、大厦、桌椅、高楼、大厦、桌椅、板凳板凳还有还有我们呼吸的空气我们呼吸的空气那么这些物质都是由什么组成的呢？那么这些物质都是由什么组成的呢？看起来皮肤很光滑看起来皮肤很光滑看一看看一看放大后再看放大后再看再放大再看光滑吗？再放大再看光滑吗？科学家的研究方法：科学家的研究方法：提出猜想提出猜想验证猜想验证猜想观察现象观察现象得到结论得到结论(提出有关结构模型的猜想提出有关结构模型的猜想)建立模型的方法建立模型的方法物理方法物理方法:科学家的研究方法：根据观察到的现象提出一种根据观察到的现象提出一种结构模型的结构模型的猜想猜想，再
3、，再收集证收集证据据证明自己的猜想，从而弄证明自己的猜想，从而弄清物质的清物质的内部结构内部结构。信息快递信息快递观察观察1 1：用木炭在纸上画一笔，：用木炭在纸上画一笔，再用放大镜对笔迹仔细观察，再用放大镜对笔迹仔细观察，你会看到什么？你会看到什么？现象：现象：说明：说明：会看到木炭形成的笔迹是由一会看到木炭形成的笔迹是由一个个小颗粒组成的。个个小颗粒组成的。物质是由小颗粒组成的。物质是由小颗粒组成的。交流合作总结归纳总结归纳看一看现象：现象：说明：说明：看到看到高锰酸钾颗粒变小，整杯水变成紫色。高锰酸钾颗粒变小，整杯水变成紫色。水与水（小颗粒）之间有空隙。水与水（小颗粒）之间有空隙。观察观
4、察2 2：将高锰酸钾颗粒：将高锰酸钾颗粒放入水中，你看到的现象放入水中，你看到的现象是是什么什么？交流合作观察观察3 3：向一端封闭的玻璃管中注水至：向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精，在液面最高处一半位置，再注入酒精，在液面最高处做一标记，然后封闭管口，并将玻璃管做一标记，然后封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置，混合后和混合前相比的总液面的位置，混合后和混合前相比的总体积有什么变化？体积有什么变化？现象：现象：说明：说明：水与水（小颗粒）之间有空隙，酒精与水与水（小颗粒）之间有空隙，酒精与酒精之间有空隙。酒精之间有空
5、隙。水与酒精混合后的总体积小于混合前的体水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和。积之和。上面是关于物质微观结构的三种模型。你认为，哪种模型能够解释上述活动中看到的现象？请选择一种模型，并尝试解释。模型1：物质是由微小的颗粒组成的，各个颗物质是由微小的颗粒组成的，各个颗粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体。粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体。模型2：物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。间有空隙。模型3：固体是由微小颗粒组成的，液体是连固体是由微小颗粒组成的，液体是连成一片的，固体微粒可以挤进液体中。成一片的，固体微粒可以挤进液体中。你选择：你选择：
6、模型模型2模型2：物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。间有空隙。想一想物质是由大量分子组成的，物质是由大量分子组成的，分子间有空隙。分子间有空隙。分子分子模型模型得出结论得出结论一、物质微观结构模型一、物质微观结构模型物质是由微小的颗粒组成的，物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙。颗粒之间有空隙。微粒微粒模型模型最小最小(仍能保持物质化学性质仍能保持物质化学性质)水是由有水分子组水是由有水分子组成的成的氧气是由氧分子组氧气是由氧分子组成的成的探测微观世界的工具探测微观世界的工具电子显微镜下的碳电子显微镜下的碳化硅分子化硅分子显微镜下苯分子显微镜下苯分子
7、显微镜下的纳米分子显微镜下的纳米分子非非典典冠冠状状病病毒毒纳米结构图片纳米结构图片分子小到什么程度？分子小到什么程度？万个水分子一个挨一个地排成一行，万个水分子一个挨一个地排成一行，长约长约1cm1cm！2.2.若把水分子与乒乓球相比，就好像乒乓球若把水分子与乒乓球相比，就好像乒乓球 与地球相比！与地球相比！1 1、分子很小，一般分子直径的数量级仅为、分子很小，一般分子直径的数量级仅为1010-10-10m m。2 2、物体中含有的分子数目非常多。、物体中含有的分子数目非常多。在一个标准大气压下，边长为在一个标准大气压下，边长为1cm的的正方体盒子里，充满了空气，其中的分子正方体盒子里，充满
8、了空气，其中的分子数约为数约为2.71019个。设想把它封装起来，个。设想把它封装起来，开一个小孔，并使每秒内有开一个小孔，并使每秒内有1亿个气体分亿个气体分子向外跑出，要使盒子里的所有气体分子子向外跑出，要使盒子里的所有气体分子全部跑出来，需要多少时间？全部跑出来，需要多少时间？算一算算一算9000年年!分子是否会分子是否会运动呢？运动呢？空气与二氧化氮气体的扩散实验 水与硫酸铜溶液扩散实验 长期堆煤的墙角侧壁上用小刀刮开，会看长期堆煤的墙角侧壁上用小刀刮开，会看到里面有黑色的煤粒到里面有黑色的煤粒 扩散与温度有关观察现象观察现象 扩散扩散:不同物质相互接触时不同物质相互接触时,彼此进彼此进
9、入对方的现象入对方的现象二、分子的运动二、分子的运动分子都在不停地做无规则运动分子都在不停地做无规则运动液体液体固体固体气体气体分子在不停地做无规则运动分子在不停地做无规则运动生活中常见的关于分子运动的例子分子运动快慢程度跟温度有关分子运动快慢程度跟温度有关2温度越高，分子运动越剧烈。温度越高，分子运动越剧烈。11、香气扑鼻的美味佳肴、香气扑鼻的美味佳肴2、区别醋和酱油、区别醋和酱油3、香水瓶打开盖子后，满屋充、香水瓶打开盖子后，满屋充 满香气满香气4、糖放入水中后不久，整杯、糖放入水中后不久，整杯 水都变甜水都变甜生活中的分子运动生活中的分子运动收集收集证据证据猜想猜想证实证实物质结构物质结
10、构观察观察现象现象结构结构模型模型小结小结 分子很小，一般分子直径的数分子很小，一般分子直径的数量级为量级为10-10m.物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的.分子间存在着空隙分子间存在着空隙分子在不停地做无规则运动分子在不停地做无规则运动问题问题2：既然分子间有间隙，而且分子：既然分子间有间隙，而且分子 又是运动的，那么为什么我们又是运动的，那么为什么我们 看到的物体却是一个整体？看到的物体却是一个整体？猜想：猜想：分子间存在相互作用的引力分子间存在相互作用的引力猜一猜将两个表面光滑的铅块相互紧压后，将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会粘在一起吗？它们会粘在一起吗？看一看你观察到了
11、什么现象？你观察到了什么现象？想一想这一结果可以说明什么？这一结果可以说明什么？你知道生活中还有哪些现象也可以说明你知道生活中还有哪些现象也可以说明分子间存在吸引力。分子间存在吸引力。分子之间存在吸引力肥皂膜实验肥皂膜实验想一想分子间存在吸引力，应该很容分子间存在吸引力，应该很容易压缩任何物体，但为什么固易压缩任何物体，但为什么固体和液体很难被压缩，这是为体和液体很难被压缩，这是为什么？什么？大量的事实和研究证明：大量的事实和研究证明：分子间为什么有间隙分子间为什么有间隙分子间不仅存在引力，而且分子间不仅存在引力，而且同时还存在排斥力同时还存在排斥力r r：是分子间距离：是分子间距离r r0
12、0：是分子平衡位置距离：是分子平衡位置距离当当r=rr=r0 0时时,引力等于斥力引力等于斥力当当rrrr0 0时时,引力引力 rrr0 0时时,引力引力 斥力斥力,显示引力显示引力当当rr分子直径分子直径1010倍时倍时,作用力忽略不计作用力忽略不计分子间的引力和斥力分子间的引力和斥力同时存在同时存在【应用应用】1 1、用分子运动论解释固体、液体、气体的性、用分子运动论解释固体、液体、气体的性质。质。解析物理现象解析物理现象固体固体液体液体气体气体分子间距分子间距分子间作用力分子间作用力分子分子运动运动一定的形状一定的形状一定的体积一定的体积最小最小较小较小最大最大最大最大较大较大最小最小在
13、某点附在某点附近振动近振动在某一范在某一范围内运动围内运动能自由地沿各能自由地沿各个方向运动个方向运动有有无无无无有有有有无无读一读用分子模型解释固体、液体、用分子模型解释固体、液体、气体的性质。气体的性质。1.1.物质是由大量分子组成的，分子物质是由大量分子组成的，分子 间有间隙；间有间隙；2.2.分子在永不停息地做无规则运动分子在永不停息地做无规则运动3.3.分子间存在相互作用的引力和斥力分子间存在相互作用的引力和斥力小小结结【应用应用】用分子运动论解释热胀冷缩的原理。用分子运动论解释热胀冷缩的原理。用分子运动论还能解析哪些物理现象？用分子运动论还能解析哪些物理现象？【思考思考】纳米材料纳
14、米技术与材料纳米技术与材料:(1)(1)纳米技术：是指在纳米尺度纳米技术：是指在纳米尺度（1nm=101nm=10-9-9m m）内的科学技术。）内的科学技术。(2)(2)纳米材料特点：纳米材料特点：指材料的几何尺寸达到纳米量指材料的几何尺寸达到纳米量级，并且具有特殊性能的材料。级，并且具有特殊性能的材料。1.1.在开水里放入一勺咖啡，过一会儿嗅一在开水里放入一勺咖啡，过一会儿嗅一下水面的味道并尝一下水，发觉下水面的味道并尝一下水，发觉_ _ _,_,这个现象说明了这个现象说明了_ _ _及及_。课堂练习2.2.我国交通法规定不准酒后驾车，司机如我国交通法规定不准酒后驾车，司机如果是酒后驾车，
15、一般警察只要一靠近司机果是酒后驾车，一般警察只要一靠近司机就能够知道，这是根据就能够知道，这是根据_的原理。的原理。分子不停地运动分子不停地运动有香气有香气且有味道且有味道分子在分子在不停地运动不停地运动分子间有空隙分子间有空隙C4.4.下列实例中下列实例中,不能用来说明不能用来说明“分子在不分子在不停地运动停地运动”的是（的是（）A.A.湿衣服在太阳下被晒干湿衣服在太阳下被晒干B.B.炒菜时加点盐炒菜时加点盐,菜就有了咸味菜就有了咸味C.C.扫地时扫地时,灰尘飞扬灰尘飞扬D.D.香水瓶盖子打开后能闻到香味香水瓶盖子打开后能闻到香味B3.3.下列现象中能用下列现象中能用“分子世界分子世界”中的
16、分中的分子是不停运动着的来解释的是子是不停运动着的来解释的是 ()()A.A.春天，柳絮飞扬春天，柳絮飞扬 B.B.夏天，槐花飘香夏天，槐花飘香C.C.秋天，黄沙扑面秋天，黄沙扑面 D.D.冬天，雪花飘飘冬天，雪花飘飘 3.3.下列现象中能用下列现象中能用“分子世界分子世界”中的分中的分子是不停运动着的来解释的是子是不停运动着的来解释的是 ()()A.A.春天，柳絮飞扬春天，柳絮飞扬 B.B.夏天，槐花飘香夏天，槐花飘香C.C.秋天，黄沙扑面秋天，黄沙扑面 D.D.冬天，雪花飘飘冬天，雪花飘飘 5.5.花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游这是南宋诗人
17、陆游村居书喜村居书喜中的两句中的两句诗。对于前一句，从物理学角度可以理解诗。对于前一句，从物理学角度可以理解为：花朵分泌的芳香油分子为：花朵分泌的芳香油分子_加加快，说明当时周边的气温突然快，说明当时周边的气温突然_。运动运动升高升高6.6.物质是由物质是由_颗粒组成的，这种颗粒组成的，这种 颗粒直径的数量级是颗粒直径的数量级是_._.7.7.能保持物质化学性质的最小微粒是能保持物质化学性质的最小微粒是 （）A.A.粉尘粒粉尘粒 B.B.分子分子 C.C.原子原子 D.D.电子电子 微小微小B B1010-10-10m m8.8.液体和固体中的分子不会散开液体和固体中的分子不会散开,而保而保持
18、一定的体积持一定的体积,这是因为分子间存在这是因为分子间存在_的缘故的缘故,压缩液体很困难压缩液体很困难,这是因为分子之间还存在着这是因为分子之间还存在着_的缘故的缘故.分子引力分子引力分子斥力分子斥力9.9.“破镜不能重圆破镜不能重圆”是因为将破镜合起来是因为将破镜合起来 时时,镜子断裂处的绝大多数分子之间距镜子断裂处的绝大多数分子之间距 离离_分子间几乎没有分子间几乎没有_。很远很远作用力作用力10.10.气体气体,液体液体,固体分子间的距离由小固体分子间的距离由小 到大的顺序是到大的顺序是:_:_。固体、液体、气体固体、液体、气体第第 十十 一一 章章 简简 单单 机机 械械 和和 功功
19、滑滑 轮轮生活中的滑轮生活中的滑轮生活中的滑轮生活中的滑轮滑轮滑轮轴轴轮轮滑轮主要部分是能绕滑轮主要部分是能绕轴轴转动的转动的轮子轮子你是这么做的吗？滑轮滑轮特征：特征：使用时使用时，滑轮，滑轮的的轴轴固定不动固定不动特征：特征：使用时使用时，滑轮，滑轮的的轴轴随物体一随物体一起运动起运动动滑轮动滑轮定滑轮定滑轮探究使用探究使用定滑轮定滑轮的特点的特点实验实验次数次数钩码所受的钩码所受的重力重力G/N绳子末端绳子末端拉动的方向拉动的方向弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数F/N123452水平水平22斜向下斜向下22竖直向下竖直向下23竖直向下竖直向下34竖直向下竖直向下4特点：特点：使用定滑轮使
20、用定滑轮不省力不省力，但可以但可以改变力改变力的方向的方向使用定滑轮不省力使用定滑轮不省力也不省距离，但可以也不省距离，但可以改改变力的方向变力的方向s s=h h，F F=G G定滑轮的实质定滑轮的实质FGOL1=L2GFOL1=L2L1L2L1L2动滑轮动滑轮的实质的实质FGO动滑轮的实质动滑轮的实质是一个是一个动力臂是阻动力臂是阻力臂力臂2 2倍的省力杠倍的省力杠杆杆。探究使用动滑轮的特点探究使用动滑轮的特点特点：特点：实验实验次数次数钩码所受钩码所受的重力的重力G/N施力的施力的方向方向弹簧测力弹簧测力计的示数计的示数F/N1232竖直向上竖直向上13竖直向上竖直向上1.54竖直向上竖
21、直向上2FG使用动滑轮可以使用动滑轮可以省一半的力省一半的力，费一倍的距离费一倍的距离，但不能改变力的，但不能改变力的方向方向S S=2=2h h，F F=G G/2/2 探究使用动滑轮的特点探究使用动滑轮的特点实验实验次数次数钩码所受钩码所受的重力的重力G/N施力的施力的方向方向弹簧测力弹簧测力计的示数计的示数F/N12竖直向上竖直向上1.223竖直向上竖直向上1.734竖直向上竖直向上2.2分析：分析：思考：思考：刚才表中的数据与所得结论不符，仅是刚才表中的数据与所得结论不符，仅是由于误差造成的吗？由于误差造成的吗？由于滑轮自身具有重力。由于滑轮自身具有重力。G1GG1F此时此时F=（G+
22、G1）21定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方便，定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方便，但不能省力但不能省力；于是人们就把定滑轮和动滑轮组合于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用，把它们各自的优点结合起来，起来使用，把它们各自的优点结合起来，这样就组成了滑轮组这样就组成了滑轮组而动滑轮虽然能省一半力，但不能改变力的而动滑轮虽然能省一半力，但不能改变力的方向，使用时经常感觉不便方向，使用时经常感觉不便滑轮组滑轮组 滑轮组同时具备定滑轮滑轮组同时具备定滑轮和动滑轮的特点，既和动滑轮的特点，既可以省可以省力力，又能，又能改变力的方向。改变力的方向。滑轮组的组装（即绕线方法）几种常见的滑轮组：几种常见的滑轮组：课堂练习课堂练习:2、程跃要提起重、程跃要提起重800N的物体，但是他的最大拉的物体，但是他的最大拉力只有力只有300N于是，他找来了一些滑轮，想利于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重20N，程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中_滑轮组来提起重物滑轮组来提起重物(选填选填“a”或或“b”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。ab
